NL8006716A

NL8006716A - SOLAR COLLECTOR WITH AN ABSORBER PLATE THAT IS EXCHANGE WITH THE EVAPORATOR PART OF A HEAT PIPE.

Info

Publication number: NL8006716A
Application number: NL8006716A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1982-07-01
Also published as: EP0054319B1; DE3164915D1; AU542174B2; AU7839781A; US4416261A; JPS57122251A; EP0054319A1

Description

^ ·« r ^ . * PHN 9915 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven . "Zonnékollektor met een absorberplaat die in warmteuitwisseling is net het verdamperdeel van een warmtepijp".^ · «R ^. * PHN 9915 1 N.V. Philips' Incandescent lamp factories in Eindhoven. "Solar collector with an absorber plate that is in heat exchange like the evaporator part of a heat pipe".

. . De uitvinding'betreft een zonnekollektor met een de zonne warmte opnemende absorberplaat, die in warmteuitwisselend kontakt is met het verdamperdeel van een warmtepi jp, waarbij de absorberplaat en het verdamperdeel zijn omgeven door een geëvacueerde transparante ortr . 5 hulling, waarbij de warmtepijp met zijn condensordeel aan één zijde buiten de omhulling steekt en daar in warmteuitwisseling met een te verwarmen medium kan worden gebracht.. . The invention relates to a solar collector with a solar heat absorbing absorber plate, which is in heat exchange with the evaporator part of a heat pipe, the absorber plate and the evaporator part being surrounded by an evacuated transparent ear. 5 jacket, wherein the heat pipe with its condenser part protrudes from the jacket on one side and can be brought there in heat exchange with a medium to be heated.

Een zonnékollektor van de hiervoor aangeduide soort is bekend uit US-PS 4,059,093.A solar collector of the type indicated above is known from US-PS 4,059,093.

10 Een probleem bij dit bekende type zormekollektoren vormt de doorvoer van de warmtepijp door een eindwand van de omhulling. De warmtepijp is van metaal en de omhulling van glas en de derhalve nodige glas-metaal-verbinding is uitermate kwetsbaar. Deze verbinding geeft dan ook problemen bij de produktie en de montage en beïnvloedt de uni-..· 16 versele gebruiksmogelijkheden van dit type kollektor.A problem with this known type of solar collectors is the passage of the heat pipe through an end wall of the casing. The heat pipe is made of metal and the casing is made of glass and the necessary glass-metal connection is extremely fragile. This connection therefore poses problems in production and assembly and affects the universal use of this type of collector.

De uitvinding beoogt een zonnekollektor te verschaffen waarbij geen verbinding tussen warmtepijp en glazen omhulling aanwezig is.The object of the invention is to provide a solar collector in which there is no connection between the heat pipe and the glass envelope.

De zonnékollektor volgens de uitvinding vertoont het kenmerk, dat het verdamperdeel van de warmtepijp is omgeven door een buis die aan zijn 20 ene zijde is afgesloten en aan zijn andere zijde is verbonden net de eindwand van de omhulling waardoor de warmtepijp is gevoerd, waarbij de absorberplaat met de buis is verbonden en tussen buis en verdamperdeel een de warmte goed geleidend medium aanwezig is. Op deze wijze is een zonnekollektor verkregen, welke uit twee losse elementen is opgebouwd, 25 namelijk enerzijds de warmtepijp en anderzijds de geëvacueerde omhulling met daarin de absorberplaat.The solar collector according to the invention is characterized in that the evaporator part of the heat pipe is surrounded by a tube which is closed on one side and connected on the other side to the end wall of the casing through which the heat pipe is passed, the absorber plate is connected to the tube and a medium which conducts heat well is present between the tube and the evaporator part. In this way a solar collector is obtained, which is built up from two separate elements, namely the heat pipe on the one hand and the evacuated casing with the absorber plate on the other hand.

Hoewel de het verdamperdeel omgevende buis eventueel ook van glas kan zijn vervaardigd, biedt het uit het oogpunt van warmte-geleiding voordelen deze buis van metaal te vervaardigen. Teneinde de 30 spleet tussen de tuis en het verdamperdeel goed met warmtegeleidend medium gevuld te houden is volgens de uitvinding dit medium een vloeistof en wel bij voorkeur siliconolie. Gezien de betrekkelijk lage warm-testroomdichtheid worden aan dit medium geen hoge eisen gesteld en si- 8006716Although the tube surrounding the evaporator part may also be made of glass, it is advantageous from the viewpoint of heat conduction to manufacture this tube of metal. In order to keep the gap between the casing and the evaporator part well filled with heat-conducting medium, according to the invention this medium is a liquid, and preferably silicon oil. Due to the relatively low heat test current density, no high requirements are imposed on this medium and Si 8006716

> NI> NI

PHN 9915 2 liconolie kan zeer wel voldoen.PHN 9915 2 licon oil is very satisfactory.

Aan de hand van de tekening zal de uitvinding nader worden toegelicht. In figuren 1 en 2 is in twee onderling loodrechte doorsnedes schematisch een zonnekollektor weergegeven.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Figures 1 and 2 schematically show a solar collector in two mutually perpendicular cross-sections.

5 Met het verwijzingscijfer 1 is een glazen omhulling aangeduid, welke aan één zijde een gesloten eindvlak 2 heeft en aan de andere zijde via een fcochtstuk 3 ter plaatse 4 verbonden is aan een metalen tuis 5. De ruimte 6 tussen de omhulling 1 en de tuis 5 is geëvacueerd teneinde warmteverliezen door geleiding tegen te gaan. Op de metalen 10 tuis 5 is een absorberplaat 7 aangebracht, welke voorzien is van een zwarte laag die de invallende zonnewarmte goed absorbeert.Reference numeral 1 denotes a glass envelope, which has a closed end surface 2 on one side and is connected on the other side via a compression piece 3 on site 4 to a metal casing 5. The space 6 between the casing 1 and the casing 5 has been evacuated to prevent conduction heat losses. An absorber plate 7 is provided on the metal casing 5, which is provided with a black layer which absorbs the incident solar heat well.

In de buis 5 is het verdamperdeel 8 van een warmtepijp 9 aangebracht. De warmtepijp 9 steekt met zijn condensordeel 10 tuiten de omhulling 1 en kan daar in warmteuitwisseling worden gebracht met een 15 te verwarmen medium.The evaporator part 8 of a heat pipe 9 is arranged in the tube 5. The heat pipe 9 with its condenser part 10 projects the casing 1 and can be brought there in heat exchange with a medium to be heated.

De spleet tussen verdamperdeel 8 en de tuis 5 is opgevuld met een de warmte goed geleidend medium 11 in dit geval siliconolie. Teneinde te voorkomen dat de siliconolie weglekt is een deksel 12 cm de warmtepijp aangebracht. Op deze wijze is een kollektor verkregen, 20 welke de van de zon op de absorberplaat 7 vallende warmte via de tuis 5 en de siliconolie 11 overdraagt aan het verdamperdeel 8 van de warmtepijp 9. Het medium in de warmtepijp zal daar verdampen en de damp condenseert ter plaatse van de condensor 10, daarbij zijn warmte afstaand aan het verdere systeem.The gap between the evaporator part 8 and the tube 5 is filled with a heat conducting medium 11, in this case silicone oil. In order to prevent the silicone oil from leaking, a 12 cm lid is placed on the heat pipe. In this way a collector is obtained, which transfers the heat falling from the sun on the absorber plate 7 via the tube 5 and the silicone oil 11 to the evaporator part 8 of the heat pipe 9. The medium in the heat pipe will evaporate there and the vapor condenses at the location of the condenser 10, thereby relinquishing heat to the further system.

25 De warmtestrocm van de absorberplaat 7 naar verdamperdeel 8 wordt door de siliconolie nauwelijks beïnvloed. In een praktisch geval ontstond met een warmtepijp net een doorsnede van 6 mm. uitwendig en een buis 5 met een inwendige doorsnede van 6,6 mm. bij een warm-testroom van 50 Watt een temperatuurverschil over de spleet van slechts 30 4°C hetgeen een verwaarloosbaar effekt heeft op het totale rendement van de kollektor.The heat flow from the absorber plate 7 to evaporator part 8 is hardly affected by the silicone oil. In a practical case, a heat pipe just created a diameter of 6 mm. externally and a tube 5 with an internal diameter of 6.6 mm. at a heat test current of 50 watts a temperature difference over the slit of only 30 ° C, which has a negligible effect on the total efficiency of the collector.

Als voordelen van de kollektor volgens de uitvinding zijn nog te noemen de mogelijkheid van separate fabrikage van omhulling met absorber en de warmtepijp. Een vereenvoudigde en minder kwetsbare mon-35 tage van omhulling en warmtepijp, met een mogelijkheid van axiale en rotatie instelling van de beide onderdelen ten opzichte van elkaar.The advantages of the collector according to the invention include the possibility of separate manufacture of the casing with absorber and the heat pipe. A simplified and less vulnerable mounting of casing and heat pipe, with the possibility of axial and rotational adjustment of the two parts relative to each other.

De mogelijkheid is nu gegeven om bij één type omhulling en absorber verschillende types warmtepijpen toe te passen afhankelijk van de be- 8006716 e __ -è * PHN 9915 3 drij fsomstandigheden. Dit biedt een mogelijkheid om tot grotere series van de onderdelen te komen.The possibility has now been given to use different types of heat pipes for one type of casing and absorber depending on the operating conditions 8006716 e __ -è * PHN 9915 3. This offers an opportunity to arrive at larger series of parts.

Tijdens het transport kunnen omhulling en warmtepijp gescheiden worden gehouden wat de kans op beschadiging vermindert.During transport, casing and heat pipe can be kept separate, which reduces the risk of damage.

5 10 15- 20 25 30 8 0 0 6 7 1 6 355 10 15 - 20 25 30 8 0 0 6 7 1 6 35

Claims

1. Zonnekollektor met een de zonnewarmte absorberende absorber-plaat, die in warmtegeleidend kontakt is met het verdamperdeel van een warmtepijp, waarbij de absorberplaat en het verdamperdeel zijn ongeven door een geëvacueerde transparante omhulling, waarbij de warmtepijp 5 met zijn kondensordeel aan één zijde buiten de omhulling steekt en daar in warmteuitwisseling met een te verwarmen medium kan worden gebracht, met het kenmerk, dat het verdamperdeel van de warmtepijp is omgeven door een buis die aan zijn ene zijde is afgesloten en aan zijn andere zijde is verbonden met de eindwand van de omhulling waardoor 10 de warmtepijp is gevoerd, waarbij de absorberplaat met de buis is verbonden en tussen tuis en verdamperdeel een de warmte goed geleidend medium aanwezig is.1. A solar collector with a heat-absorbing absorber plate, which is in heat-conducting contact with the evaporator part of a heat pipe, the absorber plate and the evaporator part being defaced by an evacuated transparent casing, the heat pipe 5 with its condenser part on one side outside the casing and can be heat exchanged there with a medium to be heated, characterized in that the evaporator part of the heat pipe is surrounded by a tube closed on one side and connected on the other side to the end wall of the casing through which the heat pipe is passed, wherein the absorber plate is connected to the pipe and a medium which conducts heat well is present between the housing and the evaporator part.

2. Zonnekollektor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de buis van metaal is.Solar collector according to claim 1, characterized in that the tube is made of metal.

3. Zonnekollektor volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het medium tussen de buis en het verdamperdeel een vloeistof is en tussen de warmtepijp en de eindwand van de omhulling een afdichting aanwezig is.Solar collector according to claim 1 or 2, characterized in that the medium between the tube and the evaporator part is a liquid and there is a seal between the heat pipe and the end wall of the casing.

4. Zonnekollektor volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het 20 medium siliconolie is. 25 30 35 80067164. Solar collector according to claim 3, characterized in that the medium is silicone oil. 25 30 35 8006716